计算机图形学实验

实验1 直线的绘制实验目的1、通过实验，进一步理解和掌握DDA和Bresenham算法；2、掌握以上算法生成直线段的基本过程；3、通过编程，会在TC环境下完成用DDA或中点算法实现直线段的绘制。

实验环境计算机、Turbo C或其他C语言程序设计环境实验学时2学时，必做实验。

实验内容用DDA算法或Besenham算法实现斜率k在0和1之间的直线段的绘制。

实验步骤1、算法、原理清晰，有详细的设计步骤；2、依据算法、步骤或程序流程图，用C语言编写源程序；3、编辑源程序并进行调试；4、进行运行测试，并结合情况进行调整；5、对运行结果进行保存与分析；6、把源程序以文件的形式提交；7、按格式书写实验报告。

实验代码：DDA：# include <graphics.h># include <math.h>void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color) {int dx,dy,epsl,k;float x,y,xIncre,yIncre;dx=x1-x0;dy=y1-y0;x=x0;y=y0;if(abs(dx)>abs(dy))epsl=abs(dx);elseepsl=abs(dy);xIncre=(float)dx/(float)epsl;yIncre=(float)dy/(float)epsl;for(k=0;k<=epsl;k++){putpixel((int)(x+0.5),(int)(y+0.5),4);x+=xIncre;y+=yIncre;}}main(){int gdriver ,gmode ;gdriver = DETECT;initgraph(&gdriver , &gmode ,"C:\\TC20\\BGI");DDALine(0,0,35,26,4);getch ( );closegraph ( );}Bresenham：#include<graphics.h>#include<math.h>void BresenhamLine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color) {int x,y,dx,dy,e;dx=x1-x0;dy=y1-y0;e=-dx;x=x0;y=y0;while(x<=x1){putpixel(x,y,color);x++;e=e+2*dy;if(e>0){y++;e=e-2*dx;}}main(){int gdriver ,gmode ;gdriver = DETECT;initgraph(&gdriver , &gmode ,"c:\\TC20\\BGI");BresenhamLine(0, 0 , 120, 200,5 );getch ( );closegraph ( );}实验2 圆和椭圆的绘制实验目的1、通过实验，进一步理解和掌握中点算法；2、掌握以上算法生成椭圆或圆的基本过程；3、通过编程，会在TC环境下完成用中点算法实现椭圆或圆的绘制。

实验环境计算机、Turbo C或其他C语言程序设计环境实验学时2学时，必做实验。

实验内容用中点（Besenham）算法实现椭圆或圆的绘制。

1.算法、原理清晰，有详细的设计步骤；2.依据算法、步骤或程序流程图，用C语言编写源程序；3.编辑源程序并进行调试；4.进行运行测试，并结合情况进行调整；5.对运行结果进行保存与分析；6.打印源程序或把源程序以文件的形式提交；7.按格式书写实验报告。

分析与思考1．为何在程序运行时，有的椭圆或圆仅在屏幕左上角显示了一部分？2．用中点算法生成的椭圆，为何在半径较大时，图形的失真严重？实验代码：圆：#include<graphics.h>#include<math.h>void CirclePoint(int x,int y,int color){putpixel(x+100,y+100,color);putpixel(-x+100,y+100,color);putpixel(x+100,-y+100,color);putpixel(-x+100,-y+100,color);putpixel(y+100,x+100,color);putpixel(y+100,-x+100,color);putpixel(-y+100,x+100,color);putpixel(-y+100,-x+100,color);}void MidBresenhamCircle(int r,int color){int x,y,d;x=0;y=r;d=1-r;while(x<=y){CirclePoint(x,y,color);if(d<0) d+=2*x+3;else{d+=2*(x-y)+5;y--;}x++;}}main( ){int gdriver ,gmode ;gdriver = DETECT;initgraph(&gdriver , &gmode ,"c:\\tc20\\bgi" );MidBresenhamCircle(50,6);getch ( );closegraph ( );}实验截图：椭圆：#include "graphics.h"void MidBresenhamEllipse(int a,int b,int color){int x,y;float d1,d2;x=0;y=b;d1=b*b+a*a*(-b+0.5);putpixel(x+100,y+100,color); putpixel(-x+100,-y+100,color);putpixel(-x+100,y+100,color);putpixel(x+100,-y+100,color);while(b*b*(x+1)<a*a*(y-0.5)){if(d1<=0){d1+=b*b*(2*x+3);x++;}else{d1+=b*b*(2*x+3)+a*a*(-2*y+2);x++;y--;}putpixel(x+100,y+100,color); putpixel(-x+100,-y+100,color);putpixel(-x+100,y+100,color);putpixel(x+100,-y+100,color);}d2=b*b*(x+0.5)*(x+0.5)+a*a*(y-1)*(y-1)-a*a*b*b;while(y>0){if(d2<=0){d2+=b*b*(2*x+2)+a*a*(-2*y+3);x++; y--;}else{d2+=a*a*(-2*y+3);y--;}putpixel(x+100,y+100,color); putpixel(-x+100,-y+100,color);putpixel(-x+100,y+100,color);putpixel(x+100,-y+100,color);}}main( ){int gdriver ,gmode ;gdriver = DETECT;initgraph(&gdriver , &gmode ,"c:\\tc20\\bgi" );MidBresenhamEllipse(8,6,2);getch ( );closegraph ( );}实验截图：实验3 图形填充实验目的4、通过实验，进一步理解和掌握图形填充常用算法；5、掌握以上算法进行填充图形的基本过程；6、通过编程，会在TC环境下完成图形填充。

实验环境计算机、Turbo C或其他C语言程序设计环境实验学时2学时，必做实验。

实验内容任意画一个多边形，并用边填充算法进行填充。

（多边形的顶点坐标存放在数组中，坐标值由键盘输入）实验步骤1、算法、原理清晰，有详细的设计步骤；2、依据算法、步骤或程序流程图，用C语言编写源程序；3、编辑源程序并进行调试；4、进行运行测试，并结合情况进行调整；5、对运行结果进行保存与分析；6、打印源程序或把源程序以文件的形式提交；7、按格式书写实验报告。

实验代码：#include<graphics.h>#include<stdio.h>#include<math.h>#include<conio.h>#define MP 100#include<stdlib.h>#define false 0void edge_mark(int arr[][2],int value,int polydeflen){int by,x,y,ax,ay;int i,j;float k;by=arr[polydeflen-1][1];for (i=0;i<polydeflen;i++){if (i == polydeflen-1){ax=arr[0][0];ay=arr[0][1];}else{ax=arr[i+1][0];ay=arr[i+1][1];}x=arr[i][0];y=arr[i][1];if((y-ay)!=0)k=(ax-x)/(float)(y-ay);if((y-by)*(ay-y)>=0)putpixel(x,y,value);getch();if(ay<y)for(j=y-1;j>ay;j--)putpixel(x+(int)((y-j)*k),j,value);else for(j=y+1;j<ay;j++)putpixel(x-(int)((j-y)*k),j,value);by=y;}}void edge_mark_fill(int ar[][2],int value,int polydeflen) {int i,x,y,inside;int min,max;inside=false;min=ar[0][1];max=ar[0][1];edge_mark(ar,value,polydeflen);for (i=1;i<polydeflen;i++){if (ar[i][1]>max)max=ar[i][1];if (ar[i][1]<min)min=ar[i][1];}for (y=min;y<=max;y++){for(x=0;x<=640;x++){if (getpixel(x,y) == value)inside=!(inside);if (inside!=false)putpixel(x,y,value);else putpixel(x,y,0);}if(getch()==17)exit(1);}}void main(){char t[100];int polydef[MP][2];int i,j,gdriver,gmode,polydeflen,value;gdriver=DETECT;initgraph(&gdriver,&gmode,"c:\\tc20\\bgi" );printf("please input the number of edges:\n");scanf("%d",&polydeflen);printf("please input the color:\n");scanf("%d",&value);printf("please input the (x,y):\n");for (i=0;i<polydeflen;i++)for (j=0;j<2;j++)scanf("%d",&polydef[i][j]);printf("please press the space key!");edge_mark_fill(polydef,value,polydeflen);for(i=0;i<polydeflen;i++){sprintf(t,"(%d,%d)",polydef[i][0],polydef[i][1]);outtextxy(polydef[i][0],polydef[i][1],t);}getch();closegraph();}实验截图：实验4 二维图形几何变换实验目的1、通过实验，进一步理解和掌握二维图形几何变换算法；2、掌握以上算法进行二维图形几何变换基本过程；3、通过编程，会在TC环境下完成二维图形几何变换过程。